Как сделать лопасть в компас 3д

Добавил пользователь Валентин П.
Обновлено: 04.10.2024

Ни для кого не секрет, что сегодняшний виртуальный мир немыслим без анимации. Напомню, что анимация — это технология, позволяющая при помощи неодушевленных неподвижных объектов создавать иллюзию движения. Для создания мультипликации, рекламы, фильмов и другого анимационного цифрового контента применяются специализированные программные продукты. Системы автоматизированного проектирования (САПР) также обладают средствами для визуализации движения механизмов, приборов, устройств, узлов машин.

В статье речь пойдет о работе с анимацией в САПР КОМПАС3D. Библиотека анимации КОМПАС3D предназначена для анализа взаимного движения компонентов и узлов механизма с наложенными связями и ограничениями на стадии разработки, а также выявление ошибок при соударении деталей. Еще одно ее предназначение — это создание интерактивных инструкций и руководств по сборкеразборке механизма, презентаций, видеороликов, а также двумерных последовательных кадров с целью подробного изучения взаимного движения компонентов и узлов механизма.

Функции и настройка

В режиме сборки при создании анимации к компонентам можно применять следующие действия:

перемещение элемента или элементов сборки по траектории, которую можно задать с помощью 3Dсплайнов и 3Dломаных;
вращение компонента вокруг осей;
управление прозрачностью элемента;
использование переменных;
создание траектории любой точки.

Для режима перемещения и вращения в отдельном диалоге могут задаваться такие параметры, как направление, скорость, время.

Режимы анимации Перемещение и Вращение могут быть применены в сборках над деталями и подсборками. Если в сборке присутствует подсборка, то применить какоелибо действие к ее компонентам невозможно, только к самой подсборке, потому что фактически все детали этой подсборки считаются зафиксированными.

Рис. 1. Способы вызова библиотеки анимации

Пункт Настройки находится в меню Анимация (рис. 2). В этом пункте находится большое количество настроек, касающихся функций движения элементов и воспроизведения анимации: частота кадров, перестроение картинки, цикличность воспроизведения и т.д.

Рис. 2. Меню библиотеки анимации

Рис. 3. Дерево построения со свободным компонентом
и компонентами, лишенными всех степеней свободы

Однако это вовсе не означает, что при создании сборки пользователь должен добиваться фиксации всех элементов. Важно найти золотую середину и не перенасыщать сборку ненужными связями (если на два компонента, к примеру, одновременно наложены сопряжения Параллельность и На расстоянии, то, в дальнейшем это может привести к ошибке пересопряжения сборки). Сопряжения играют большую роль в создании анимации. Когда связи между компонентами настроены правильно, то процесс анимации протекает без ошибок.

Пункт Возврат в исходное состояние возвращает модель после очередной визуализации в исходное состояние, то есть все исключенные сопряжения включаются в расчет, тем самым возвращая компоненты в исходные точки с наложенными между ними связями. Такой маневр эффективен, потому что мы можем в любой момент остановить анимацию, если вдруг чтото пойдет не так. Вручную снова накладывать сопряжения очень долго, поэтому таким способом не только возвращается начало сценария, но и сама сборка возобновляет все связи и перестраивается в исходное положение.

Трудно показать пример анимации в статическом виде, но постараемся описать, как это должно выглядеть с точки зрения правильности настроек и последовательности написания сценария. Все анимации, рассматриваемые в данной статье, представлены на специальном интернетресурсе (ссылка в конце статьи).

Начало работы

Рассмотрим простейший пример анимации — перемещение шайбы вдоль оси болта. Перед тем как приступить к созданию сценария анимации, необходимо создать сопряжения данных элементов, а также построить траекторию перемещения шайбы.

Для данного сценария сделаем всего один шаг — Шаг 1. Создавать его из меню Шаги нет необходимости, потому что при старте диалогового окна библиотеки анимации Шаг 1 присутствует в контексте сценария по умолчанию (рис. 2).

Рис. 4. Создание эскиза отрезка траектории
в контексте сборки и настройка сопряжений

Следующий этап — добавление компонента, который будет подвергаться перемещению. В меню Компоненты и переменные выбираем пункт Добавить компоненты -> В дереве сборки. Выбираем в дереве построения шайбу (элемент в окне сборки подсвечивается красным цветом) и нажимаем Ok в появившемся окошке (рис. 5). Также элемент можно выбрать в окне модели, нажав, к примеру, на любую из его граней. Шайба появляется в дереве анимации в соответствующем шаге (рис. 6).

Рис. 5. Добавление компонента в сценарий анимации

Рис. 6. Дерево анимации с выделенным в нем компонентом

Чтобы построить траекторию, необходимо выделить в дереве анимации шайбу (см. рис. 6) (в окне сборки она подсветится желтоватым цветом) и войти в меню Параметры. Выбираем пункт Добавить траекторию -> В дереве сборки и указываем в окне сборки левой клавишей мыши отрезок. В появившемся диалогом окне настраиваем направление (прямое или обратное), скорость перемещения или время, за которое шайба должна пройти данный путь (рис. 7).

Рис. 7. Диалоговое окно параметров перемещения компонента

В дереве анимации в раскрывающемся списке Шаг 1 -> Шайба C.8.37 ГОСТ 1137178 появляется пиктограмма траектории, одновременно с этим в дереве построения сборки появляется 3Dсплайн. При создании сценария анимации сопряжения элементов, участвующие в визуализации и перемещении в пространстве, следует исключить из дерева построения. Это можно сделать не выходя из диалога сценария анимации (рис. 8).

Рис. 8. Дерево сценария анимации и отключение сопряжений в дереве построения сборки

Как уже упоминалось ранее, в этом примере можно описать функцию соударения компонентов при движении. Для этого в меню Соударения выбираем пункт Выбрать компоненты и в дереве построения или окне сборки указываем шайбу и болт (рис. 9). В меню Анимация -> Настройки необходимо включить опцию Останавливать при соударении. После запуска анимации, как только шайба коснется шляпки болта, сборка выделяется красным цветом и анимация останавливается, что указывает на соударение компонентов (рис. 10). Это частный случай, когда специально было сделано преднамеренное превышение пути перемещения. В реальности такая функция носит более значимый характер — она служит для выявления коллизий при взаимном движении узлов и деталей в механизмах машин.

Рис. 9. Дерево анимации с добавлением функции соударения компонентов

Воспроизведение анимации

Рис. 10. Соударение компонентов в режиме анимации и панель управления воспроизведения анимации с сохранением видеофайла

Эффект вращения

На примере коленчатого вала двигателя попробуем рассмотреть эффект вращения. В реальности поршни приводят вал в движение, но для данного примера лучше переделать принцип работы механизма двигателя. Здесь вращательное движение вала будет приводить в поступательное движение шатуны с поршнями, которые перемещаются в осевом направлении по гильзам цилиндров. Правильное сопряжение всех деталей и подсборок исключает возможность появления ошибок при перестроении. Для наглядности процесса скроем главную зафиксированную деталь — блок цилиндров. В случае если элемент скрыт, в отличие от его исключения из расчета, все связи остаются активными. Для того чтобы сделать поршни видимыми и улучшить отображение процесса, разрежем гильзы цилиндров пополам секущей плоскостью в режиме деталировки.

Рис. 11. Параметры вращения и дерево анимации

Поскольку поршни сопряжены с гильзами соосно, поршни сопряжены тем же образом с шатунами с помощью поршневых пальцев, а гильзы зафиксированы относительно блока цилиндров, при вращении вала каждый шатун будет проворачиваться на соответствующий угол, а поршень совершать поступательные движения по гильзе цилиндров. При анимации, когда элементы изменяют свое местоположение относительно начального положения, в дереве построения сборки пиктограммы соответствующих деталей и подсборок приобретают значок в виде красной галочки (рис. 12).

Рис. 12. Анимация вращения коленчатого вала

Сопряжения механической связи

В функционале КОМПАС3D помимо позиционирующих сопряжений присутствуют сопряжения механической связи: вращение — вращение, вращение — перемещение, кулачок — толкатель. Перемещение компонентов между собой происходит с учетом ограничений, налагаемых позиционирующими сопряжениями. Данные сопряжения позволяют немного увеличить потенциал операций вращения и перемещения при создании анимации. Чтобы понять суть сопряжений механических связей, рассмотрим несколько частных примеров.

Рис. 14. Анимация зацепления зубчатой конической передачи

На рис. 16 показано, как при возвратнопоступательном движении зубчатой рейки происходит поворот вращающегося захвата.

Для построения траектории перемещения необходимо в дереве анимации выделить рейку и воспользоваться командой Перемещение -> Построить траекторию из меню Параметры. Затем в появившемся окошке Построение нужно нажать кнопку Считать положение (так система запомнит начальное положение рейки), а потом ручным перемещением компонента в контексте сборки переместить рейку в конечное положение и снова нажать кнопку Считать положение. После, по нажатии кнопки Завершить, в дереве анимации и дереве построения автоматически появится траектория в виде 3Dломаной (рис. 17).

Рис. 17. Построение траектории перемещения компонента в контексте сборки

Рис. 18. Анимация кулачковых механизмов с кулачками разных профилей

Настройка взаимодействия сводится к выбору рабочих граней и оси вращения кулачка. Также в окне сборки или дереве построения необходимо указать толкатель и задать направление или вектор, вдоль которого он будет перемещаться (рис. 19).

В зависимости от профиля кулачка и формы толкателя анимация кулачкового механизма позволяет выявить заклинивание механизма.

На каждом шаге можно совмещать принципы движения, например перемещение — перемещение, перемещение — вращение, в зависимости от того, что требуется изобразить. Рассмотрим несколько частных примеров взаимодействия движений компонентов.

Взаимодействие движений компонентов

Совместное движение одного компонента относительно другого можно рассмотреть на примере имитации сборкиразборки болтового соединения двух пластин.

В анимации присутствует болт, две скрепляемые пластины, шайба обычная, шайба стопорная и гайка. В сборке зафиксируем болт, а остальные элементы сопряжем с ним соответствующими связями. Проделаем следующую последовательность: свинчивание гайки и снятие ее, снятие шайбы стопорной, снятие шайбы обычной, снятие одной пластины, а затем и другой. Все компоненты по мере снятия будут исчезать с помощью функции прозрачности компонента. После этого соберем всю сборку в обратном порядке. Для сценария разборки нам потребуется минимум шесть шагов. По умолчанию Шаг 1 уже присутствует в дереве сценария, поэтому необходимо добавить еще пять шагов через пункт Добавить шаг в меню Шаги (рис. 20). С шагами можно делать различные операции — их можно перемещать друг относительно друга по дереву вверх и вниз, менять нумерацию следования, копировать, удалять и т.д.

Рис. 20. Добавление шагов в сценарий анимации

На первом этапе надо скрутить гайку, для чего необходимо добавить ее в Шаг 1, предварительно выделив его левой клавишей мыши. Также в каждый последующий шаг добавляем по одному элементу в том порядке, в каком они должны сниматься с зафиксированного болта. Поскольку болт имеет резьбу (кинематический вырез эскиза вдоль кривой — спирали), то помимо вращения гайка должна еще и перемещаться. Остальные элементы будут только перемещаться.

Рис. 21. Некорректное отображение исчезнувших компонентов

Для того чтобы компонент исчезал не в процессе движения, а после снятия с болта, прозрачность компонента необходимо выносить для каждого элемента отдельным шагом, следующим после шага перемещения.

В данном примере был рассмотрен случай совместного движения одного компонента в одном шаге. Другой вариант — это когда разные по назначению компоненты совершают перемещения в одном шаге. Яркий тому пример — движение любого автотранспорта осуществляется линейно по какойто траектории, одновременно с этим у автомобиля должны вращаться колеса.

Перемещение разных компонентов на одном шаге

Анимацию движения автомобиля рассмотрим на примере движения троллейбуса по дороге (пример взят из тематического задания командного зачета олимпиады CADOLYMP 2013). Важным замечанием в данной визуализации будет то, что колеса должны быть добавлены в головную сборку отдельно от самой сборки троллейбуса. Процесс анимации из подсборки будет рассмотрен позднее, во второй части статьи, потому что анимация движения деталей и механизмов в подсборках возможна только при использовании переменных.

Рис. 22. Процесс создания сценария анимации движения троллейбуса

Траектория точки

Рис. 23. Вершина конуса карандаша в ловушке курсора

Рис. 24. Дерево анимации с настроенными параметрами

Кнопка Создать объект добавляет в ветку дерева анимации соответствующее свойство компонента. Аналогично создаются остальные три шага, каждый из которых описывает крайние положения ползунов и запоминает траектории точек (рис. 24).

Анимация показывает процесс рисования эллипса в виде 3Dтраектории, которая автоматически строится в дереве построения сборки. Эту траекторию можно потом редактировать стандартными средствами КОМПАС3D. По умолчанию в меню Скрыть все элементы в сборке должна быть открыта опция Пространственные кривые, иначе построение не будет видно на экране (рис. 25).

Рис. 25. Анимация рисования эллипса

Кинограммы

Рис. 26. Анимация узла запрессовки защитной разрезной шайбы

В меню Анимация -> Настройки необходимо включить опцию Кинограмма, задать ориентацию виду и выбрать количество кадров в секунду. Анимация механизма покадрово записывается в папку Кинограмма в отдельные файлы в виде КОМПАСФрагмент (рис. 27).

Рис. 27. Кинограмма механизма

В следующей части статьи планируется рассмотреть анимацию, затрагивающую работу в подсборках, где требуется использование параметризации объектов и ввод внешних переменных.

Если актуально, могу прислать файл модели посмотришь по дереву построений.

Да, было бы круто! Пришлите пожалуйста. Но только сейчас конкретно меня интересуют не такие лопасти. Я проектирую шнек для насоса. Там угол охвата лопасти очень большой - больше 200 градусов. Вот как бы мне его построить?

можете прислать мне тоже, немного не понимаю как делается выдавливание пос ечениям

Здравствуйте! Пришлите и мне пожалуйста. Я пытаюсь создать лопатку рабочую

Одна лопасть - "Выдавливанием", для простых лопастей. Для более сложных - "Выдавливанием по сечениям" или "Кинематическая операция". Если лопасть готова, то далее "Копия по концентрической сетке" указанного количества лопастей.

Сегодня Компас 3D является одной из самых популярных программ, предназначенных для создания 2D чертежей и 3D моделей. Большинство инженеров используют именно ее для того, чтобы разрабатывать планы зданий и целых строительных площадок. Также она широко используется для инженерных расчетов и других подобных целей. В большинстве случаев первой программой для 3D моделирования, которую учит программист, инженер или строитель, является именно Компас 3D. А все потому, что пользоваться ей очень удобно.

Использование Компас 3D начинается с установки. Она не занимает много времени и является вполне стандартной. Одной из основных задач программы Компас 3D является самое обычное черчение в формате 2D – раньше все это делалось на Ватмане, а сейчас для этого есть Компас 3D. Если Вы хотите узнать, как чертить в Компасе 3D, прочитайте эту инструкцию. Там же описан процесс установки программы.

Ну а сегодня мы рассмотрим создание чертежей в Компас 3D.

Создание фрагментов

Кроме полноценных чертежей, в Компасе 3D можно создавать отдельные фрагменты деталей также в формате 2D. От чертежа фрагмент отличается тем, что в нем нет шаблона для Ватмана и вообще он не предназначен для каких-то инженерных задач. Это, можно сказать, полигон или тренировочная площадка для того, чтобы пользователь мог попробовать чертить что-либо в Компасе 3D. Хотя фрагмент потом можно перенести на чертеж и использовать при решении инженерных задач.

Для создания фрагментов, как и для чертежей, есть специальная панель инструментов. Она всегда располагается слева. Там есть следующие разделы:

Чтобы узнать, как работает каждый из этих элементов, нужно просто воспользоваться ним. В этом нет абсолютно ничего сложного, и если Вы учили в школе геометрию, сможете разобраться и с Компасом 3D.

После этого курсор изменится на квадрат, которым нужно указать прямую, касательно к которой будет проводиться окружность. После нажатия на нее пользователь увидит две окружности с двух сторон прямой. Нажав на одну из них, он зафиксирует ее.

Как видим, при вводе текста внизу тоже отображаются его свойства, такие как размер, стиль линии, шрифт и многое другое. После того, как фрагмент создан, его нужно сохранить. Для этого достаточно нажать кнопку сохранения на верхней панели программы.

Создание деталей

Там пункты панели инструментов несколько отличаются от того, что есть при создании фрагмента или чертежа. Здесь мы можем видеть следующее:

Самое главное, что нужно понимать при создании детали – это то, что здесь мы работаем в трехмерном пространстве в трех плоскостях. Для этого нужно мыслить пространственно и сразу наглядно в уме представлять, как будет выглядеть будущая деталь. Кстати, практически такая же панель инструментов используется при создании сборки. Сборка состоит из нескольких деталей. К примеру, если в детали мы можем создать несколько домов, то в сборке мы можем нарисовать целую улицу с домами, созданными ранее. Но сначала лучше научиться делать отдельные детали.

Теперь можно попытаться поставить на получившейся фигуре столб сверху. Для этого откроем ее верхнюю плоскость как эскиз, и нарисуем по центру круг.

После всего этого у нас получилась примерно такая фигура.

Вышеперечисленные задачи является основными в Компас 3D. Научившись выполнять их, Вы научитесь пользоваться этой программой в целом. Конечно, чтобы описать все функциональные особенности и процесс использования Компаса 3D, придется написать несколько томов подробной инструкции. Но и самостоятельно эту программу тоже можно изучить. Поэтому можно сказать, сейчас Вы сделали первый шаг на пути к изучению Компас 3D! Теперь попытайтесь таким же образом нарисовать свой стол, стул, книгу, компьютер или комнату. Все операции для этого уже известны.

Мы рады, что смогли помочь Вам в решении проблемы.

Отблагодарите автора, поделитесь статьей в социальных сетях.

Опишите, что у вас не получилось. Наши специалисты постараются ответить максимально быстро.

КОМПАС 3D

Как сделать деталь в компасе? Этим вопросом задается каждый, кто только начал осваивать трехмерное моделирование.

На самом деле в этом нет ничего сложного. Особенно, если вы хорошо разбираетесь в 2d черчении в КОМПАС-график. Потому что создание любой детали начинается с создания эскиза.

После создания эскиза, деталь можно создать несколькими операциями:

вращения
выдавливания
по траектории
по сечениям

Операции для создания детали

Как сделать деталь в компасе. Пошаговая инструкция.

Рассмотрим простой пример по созданию небольшой детали:

Деталь в Компасе

Итак, чтобы создать деталь в компасе, необходимо выполнить следующие действия:

запустите программу КОМПАС (в нашем примере – КОМПАС 3D V 19)
в открывшемся окне выберите команду Деталь

Выбор типа документа

в созданном документе нажмите на необходимую плоскость
после этого, появится всплывающее меню, в нём нажмите на кнопку Эскиз

Создание эскиза

после запуска команды Эскиз, откроется окно с Инструментами эскиза. Команды здесь такие же, как и при создании чертежа в КОМПАС-график

Создание окружности

выберите команду Окружность, чтобы создать основание нашей детали
установите центр окружности в начало координат эскиза и введите диаметр 55мм

Создать окружность диаметром 55м

после этого, нажмите на команду Элемент выдавливания

Элемент выдавливания

откроется Панель параметров выдавливания элемента
в поле расстояние введите значение 25. Это будет толщина нашей детали

толщина детали

нажмите на команду Создать объект

нажмите на команду Завершить

Добавьте отверстие в деталь:

нажмите на команду Отверстие простое

укажите поверхность для размещения отверстия. В нашем случае это верхняя поверхность детали

введите параметры отверстия, которое надо создать. Можете сделать также, как показано на изображении. Здесь добавлена резьба. Диаметр резьбы 10мм, шаг 1,5мм. Глубина отверстия через всё

укажите координаты размещения отверстия. В нашем примере центр отверстия совпадает с центром осей координат. Поэтому в значениях координат ставим 0 и 0.

нажмите на команду Создать объект

Наш деталь готова.

Видео

Также, можете посмотреть

Если данная информация была для вас полезная, оцените статью и поделитесь пожалуйста с друзьями. Также добавьте наш сайт в закладки. Тогда вы не пропустите новые и интересные статьи.

Приглашаем в наш канал на youtube:

Другие статьи по теме КОМПАС-3D

Видеокурсы по обучению программе КОМПАС-3D

Читайте также: